Pour les Lapins, ce samedi 7 janvier s’annonce important. En effet, Eris est en conjonction avec alpha du Centaure dans le 427è décan. Cela est le signe indubitable qu’une lecture d’oscillogramme va être nécessaire, avec détermination de l’amplitude et du déphasage ; on entrevoit aussi un circuit RL dans le lointain. D’autre part, ce samedi sera propice à des rencontres pleines de promesse entre des acides aminés L et D et un certain Fischer.

Par ailleurs, la Lune est pleine. Les virées nocturnes sont donc fortement déconseillées ce soir, car les Lapins-garous sont de sortie. Mieux vaut rester chez soi à réviser le régime sinusoïdal forcé.

La moyenne du devoir de physique est de 10,4/20. La moyenne est atteinte par 20 copies et 4 copies ont entre 9 et 10.

Régime continu

Ce problème ne présentait aucune difficulté particulière. La démonstration de la formule du diviseur de tension a été correcte pour presque tout le monde. En revanche, celle de la résistance équivalente à deux résistances en parallèle a été plus douteuse : un schéma accompagné de la formule ne fait pas une démonstration. En clair : les questions de cours téléphonées sont sues, mais celles qui n’ont pas été annoncées ne sont pas sues.

Je constate avec plaisir que l’équivalence Thévenin-Norton est maitrisée par presque tout le monde, ce qui est bien. En revanche, malgré mes mises en gardes répétées, trop d’entre vous à la question 3 ont exprimé la tension uAB en fonction de i, qui est inconnu. C’est évidemment sans aucun intérêt. Il faut exprimer la grandeur demandée en fonction des données du problème, à savoir les résistances et la force électromotrice.
On peut déplorer en revanche un certain flottement dans les calculs numériques pourtant simplissimes. Bien évidemment, ne pas convertir les kOhm en Ohm ne mène pas au bon résultat. Je signale que les valeurs des intensités farfelues doivent vous alarmer : une intensité de 1 mA est déjà suffisante pour mourir si elle vous traverse pendant un temps de l’ordre de la seconde. Rappelez-vous que les intensités maximales supportées par les résistances AOIP qu’on a manipulées en TP sont de l’ordre de 10 à 100 mA. Trouver une intensité de 10, 100 voire 1000 A est totalement irréaliste dans un circuit réalisable sur un paillasse. De telles intensités ne se rencontrent que dans certains procédés industriels, en particulier pour la préparation de certains métaux par électrolyse.

La partie sur la stabilisation du courant a été moins réussie. Il était pourtant très facile d’y répondre en utilisant les résultats de la partie précédente : on a montré que la partie gauche du circuit est équivalente à un générateur unique ; il suffit donc de remplacer dans le schéma pour se ramener à un circuit à une seule maille. J’ai apprécié que quelques uns d’entre vous utilisent le théorème de Milmann pour répondre, d’autant qu’à chaque fois, la formule proposée était juste. Néanmoins dans ce circuit, Milmann menait à une formule nettement moins simple que l’équivalence Thévenin-Norton.

Régime transitoire

La première partie, autant dire une question de cours, a été bien réussie pour la partie équation différentielle. En revanche, la partie énergie a été plus folklorique : un certain flou artistique règne entre puissance et énergie. D’autre part, la question 3 a été a plupart du temps une catastrophe. Lorsqu’on arrive en régime permanent (après un temps très long), la bobine est totalement chargée et ne peut plus emmagasiner d’énergie supplémentaire ; l’énergie fournie par le générateur est alors entièrement dissipée par effet Joule dans la résistance. Il est facile de le montrer en calculant E0 fois i infini (puissance fournie par le générateur) et de vérifier que c’est bien égal à R fois le carré de i infini (puissance dissipée par effet Joule).

Pour ce qui est du second circuit, il suffisait évidemment de faire une équivalence Thévenin-Norton, et d’établir une analogie. Il faut cependant la faire complètement : constante de temps, équation-différentielle, solution, courant à l’infini. Presqu’aucune justification n’est nécessaire, sauf faire proprement l’équivalence Thévenin-Norton.

La formation de l’étincelle de rupture a été moins fructueuse. La question 7 a plutôt été du genre Bérézina qu’Austerlitz. La résistance R est en parallèle avec un fil ; elle est donc court-circuitée et aucun courant n’y passe. C’est facile de s’en assurer : la tension aux bornes de K est nulle (c’est un fil), donc celle aux bornes de R aussi et par la loi d’Ohm le courant à travers R est nul. Certains ont utilisé le diviseur de courant pour parvenir au même résultat.
Le reste ne présentait pas de difficulté, mais si la réponse à la question 7 était fausse, la condition à la limite pour résoudre l’équation différentielle était fausse aussi, d’où une solution fausse.

Pour terminer la formation de l’étincelle de rupture a lieu parce que la tension aux bornes de K peut devenir très grande. Il y a alors une différence de potentiel entre les deux bornes de l’interrupteur qui sont séparées par de l’air en position ouverte. Il se produit alors un éclair analogue à celui qu’on observe lors d’un orage.

Le devoir de chimie a été plutôt réussi, avec une moyenne de 10,4/20. Une note supérieure à 10 a été obtenue par 19 copies, et 6 ont entre 9 et 10.

La question sur la toxicité de l’ion cyanure a été soit bien comprise, soit totalement incomprise. Paraphraser le texte en disant qu’on a 50% de chance de mourir si on ingère 2,5 mg/kg n’est pas très informatif. On demandait de faire un calcul pour un être humain de masse donnée.
De même, la question sur le danger lié à la manipulation de l’ion cyanure a donné lieu à des réponses stéréotypées du genre : « Il faut manipuler avec des gants et des lunettes de protection et sous une hotte bien ventilée ». Ca, c’est la formule magique nécessaire pour réussir le bac, mais ce n’est pas de la science. Il fallait expliquer pourquoi c’est dangereux, et dans quelle condition. En effet, une solution d’ions cyanure n’est pas en soi dangereuse, sauf à la boire. En revanche, si la solution devient acide, HCN se forme (il est prédominant à pH<9,3) et peut se dégager sous forme de gaz, risquant d’intoxiquer le manipulateur.

Les questions de bon sens sur les charges (de l’ion cuivre dans CuCN ou de l’ion carbure dans CaC2) vous ont posé problème. Il s’agissait pourtant juste de faire un bilan des charges, sachant que les deux entités sont neutres. L’ion cyanure étant CN- et CuCN étant neutre, le cuivre est nécessairement Cu+. De même l’ion carbure est C2(2-) puisque le cation est Ca(2+).
De même les équations-bilan demandées ne nécessitaient que de lire l’énoncé attentivement et d’équilibrer les éléments et les charges. L’hydrolyse du cyanogène (CN)2 ne peut être correctement écrite que si on lit bien l’énoncé : elle ne forme pas que l’ion cyanate OCN-, mais aussi l’ion cyanure CN-.
Dans le même ordre d’idée, la comparaison de la polarisation des liaisons dans HCN et ClCN n’a d’intérêt que pour les liaisons qui diffèrent : H-C et Cl-C. Comparer les liaisons CN, qui sont identiques, n’est pas passionnant ! Il faut réfléchir et comprendre l’intérêt de la question avant d’y répondre.

Les questions sur les molécules cycliques vues comme une association d’un certain nombre de molécules identiques ont été scandaleusement sabotées. Quand on demande de vérifier que l’adénine est un pentamère de HCN, dire juste « C’est bon, je l’ai vérifié » est un peu léger. Soit on met en évidence sur un schéma les 5 molécules de HCN, soit on établit la formule moléculaire de l’adénine (C5H5N5). Cela aurait, je pense, évité que trop de copies n’affirment que la mélamine est un dimère de cyanamide, alors que c’est un trimère.

Je note, en revanche, que les raisonnements avec les molécules isoélectroniques sont très souvent corrects, ce qui est bien. Le raisonnement pas analogie est très fructueux pour la détermination des structures moléculaires.

Je me permets, puisque la fin du trimestre approche, de faire quelques remarques sur les devoirs qui ont déjà eu lieu, et d’en tirer quelques conclusions pour les devoirs à venir.

Les devoirs sont un entrainement aux écrits des concours, et il convient de les considérer comme tels. L’objectif premier n’est pas de vous mettre des mauvaises notes, mais de vous roder petit à petit à composer en 3h30 selon les modalités des épreuves actuelles. Les objectifs que vous devez vous fixer sont au nombre de 3 principaux.

D’abord, il faut apprendre à gérer son temps. Une dissertation de bio doit être menée de l’introduction jusqu’à la conclusion; il n’est pas question d’arrêter au milieu de la dernière partie faute de temps! Les problèmes de maths et de sciences physique comportent souvent des parties indépendantes, qui sont d’inégale difficulté. A quoi bon passer 3h sur le problème d’électrocinétique, votre matière honnie, et ne garder que 30 minutes pour les liaisons covalentes que vous adorez ? Cela nécessite de commencer par lire rapidement l’intégralité du sujet. En sciences physiques, comme les matières sont notées séparément, il faut veiller tout de même à un certain équilibre entre physique et chimie.

Ensuite, il faut tirer les enseignements de ses échecs éventuels. Si on n’a pas réussi un devoir, il y a des raisons : cours insuffisamment connu ? techniques de calcul trop approximatives ? une notion manifestement comprise de travers ? C’est plus embêtant en cas de totale incompréhension du pourquoi de votre échec. Usuellement, en pareil cas, la réponse est simple : vous ne travaillez pas correctement, c’est-à-dire de façon non efficace compte-tenu des exigences de prépas. La plupart du temps, c’est parce que vous espérez (à tort) que les bonnes vieilles recettes de bachotage de terminale sont la bonne façon de travailler.

Enfin, il faut absolument être combatif et courageux ! Que certaines et certains restent les yeux dans le vague pendant des minutes entières en devoir, cela me laisse interloqué. On doit fournir le maximum pendant toute la durée des épreuves, essayer, s’acharner, ne jamais laisser tomber. Et même si on a le sentiment d’avoir tout raté, on rend ce qu’on a fait, sans aucune honte et sans aucun scrupule. D’abord nous sommes payés pour corriger des copies (même si je le déplore), et ensuite on ne peut vous aider à progresser que si nous voyons où vous en êtes. C’est particulièrement vrai pour les devoirs en temps libres ( « Oh ben, j’ai rien rendu parce que j’ai fait que les 2 premières questions » )…

Je vous souhaite bon courage pour samedi.

Le devoir de physique n’est pas plus réussi que le devoir de chimie, avec une moyenne de 9/20. La moyenne est atteinte par 16 copies, et 3 copies ont entre 9 et 10.

Les questions préliminaires rapportaient 1/5 des points environ. Autant dire que personne ne devrait avoir moins de 4/20. L’intégration de la relation locale de la statique des fluides a donné lieu à des patouillages de signes qui n’ont trompé personne. C’était ni plus ni moins ce qu’on avait fait en TD. Le lac Baïkal m’a été signalé au Niger …

Je suis en revanche plutôt agréablement surpris du nombre de copies où l’intégration pour trouver la force F2 a été correctement faite, et je m’en réjouis. La détermination de RT et RN en utilisant la nullité de la somme des forces est également plutôt correcte. Dommage qu’à la question 12, une partie importante d’entre vous ait obtenu une relation fausse pour des pures questions d’étourderie (un g oublié, inversion de RN et RT …).

Le calcul des moments est plus problématique. Pourquoi diable nombre d’entre vous ont décrété que x=d/2 ? Où était-ce dit ? Nulle part, bien sûr ! et même à la question 15, on disait x=2d/3. Vous devez lire intégralement l’énoncé d’un sujet avant de commencer à répondre aux questions. Il y a fréquemment dans les questions finales des indications indirectes sur les questions précédentes, et il faut les exploiter ! Je ne sais pas non plus pourquoi le moment du poids a été si souvent oublié …

Les dernières questions sur la poussée d’Archimède étaient très faciles, et pourtant fort peu réussies. Pour montrer que l’engin ne coule pas, il suffit de montrer que, totalement immergé, la poussée d’Archimède (vers le haut) l’emporte sur le poids (vers le bas). Attention cependant à ne pas écrire d’horreurs mathématiques : on peut écrire une inégalité entre les normes de deux vecteurs, en revanche, une inégalité entre deux vecteurs, je ne sais pas ce que c’est.

Le devoir de chimie est moyennement réussi, avec une moyenne de 9,2/20, nettement en-deça de ce qu’on pouvait attendre. 16 copies ont au-dessus de 10, et 2 copies ont entre 9 et 10.

La stéréochimie est mitigée. La formule moléculaire de A a été généralement correctement trouvée, sauf par ceux qui n’ont pas réalisé que la molécule comportait de l’oxygène… La somme des abondances de C, H et N ne faisant pas 100%, il y a nécessairement d’autres éléments dans la molécule. Du reste, comme il s’agit d’un acide aminé, on sait (ou du moins vous devriez savoir) qu’il y a un groupe acide carboxylique, qui comporte 2 atomes d’oxygène.

Dans la même veine, je ne m’attendais pas à ce que vous connaissiez tous la formule de la glutamine, mais il est inadmissible que si peu d’entre vous ait écrit des formules aussi ridiculement fausses. La formule générale d’un acide aminé est NH2-CHR-CO2H, avec R variable d’un acide aminé à l’autre. On l’a vu dans le cours sur l’acido-basicité, et en BCPST, on n’a tout simplement pas le droit de l’ignorer.

Le passage de Cram à Newman a été fait proprement par la majorité d’entre vous, et c’est bien. Il y a eu moins de succès pour le passage de Cram à Fischer, mais dans l’ensemble, c’est compris.

Le problème de conductimétrie a été nettement plus décevant. Il est tout de même consternant que le nombre de copies où la concentration a été convertie en mol/m3 soit aussi faible, alors que cette unité était rappelé dans la première question ! Lisez-vous les énoncés ?

Pour ce qui est de la vérification de la proportionnalité entre la conductivité et la concentration, j’avoue que j’ai été totalement pris de court : la plupart d’entre vous n’ont rien compris à la question. On demande de vérifier que sigma est proportionnelle à C. Pour cela, on prépare des solutions de différentes concentrations et on en mesure sigma. Le but est évidemment de mettre en évidence que le tracé de sigma en fonction de C est une droite. Les 3/4 d’entre vous ont calculé C en divisant sigma par la somme des lambda0, puis ont tracé sigma en fonction de C, et – ô miracle – ont trouvé une droite. Autrement dit, vous avez supposé que sigma est proportionnel à C (puisque vous avez utilisé la relation de proportionnalité) et vous avez ensuite conclu que c’était proportionnel ! Il fallait évidemment calculer les concentrations en utilisant les lois de la dilution, et reporter sur un graphe sigma et C, obtenus indépendamment l’une de l’autre.

L’application de la conductimétrie à l’acido-basicité m’a mis franchement en rogne. Que 90% d’entre vous ne connaissent pas les concentrations de H3O+ et HO- dans l’eau pure, c’est du grand n’importe quoi. Entre ceux qui prennent la concentration de la solution d’ammoniac (que vient-elle faire là ?) ou qui disent « tiens, ben on n’a qu’à dire que c’est 1 mol/L » (en oubliant de le mettre en mol/m3 bien entendu), c’est indigne d’une classe prépa. Vous apprenez le cours, ou vous êtes là en dilettantes ?
Pour ne rien arranger, l’écriture du tableau d’avancement a été un désastre, avec une confusion récurrente entre y et alpha. Ecrire C0-alpha ne peut pas être juste, puisque C0 est une concentration (en mol/L) et alpha un rapport de concentration (sans unité).

Même le dosage n’a pas été correctement interprété par tout le monde. Il suffisait pourtant d’écrire CaVa=CbVE …

J’attends davantage de sérieux dans le travail. La classe n’est, pour l’instant, pas du tout à la hauteur des exigences du concours. Il est encore temps de vous réveiller, mais il est maintenant plus que temps.